jueves, 27 de diciembre de 2007

Ciencia VS Cine: #5

Bienvenidos a esta quinta entrega de análisis de Física en la Ciencia Ficción (FCF) en la que trataré un tema bastante descuidado en muchas películas de Ciencia Ficción, el sonido.

El sonido es una onda mecánica (de variaciones de presión) que necesita de un medio material para propagarse. Dependiendo de la densidad del medio por el que lo haga, el sonido llegará a nosotros antes o después. Por eso en las películas del oeste se juntaban el oído a la vía del tren para ver si este se acercaba, o se junta la oreja a una puerta para intentar escuchar mejor de que hablan en el interior de la habitación: por medios sólidos el sonido va a mayor velocidad. Pues bien, como sabréis la velocidad del sonido en el aire es de aproximadamente 340 m/s, aunque varía un par de metros por segundo según la temperatura. A lo que quiero llegar es que, es posible que el sonido se comporte igual en la Tierra que en otro planeta??

Para empezar, vayámonos al planeta con más paisanitos verdes, Marte. La atmósfera de Marte está formada en un 95% por dióxido de carbono, y su presión atmosférica es cien veces inferior a la de la Tierra, así que creo que el sonido sufrirá algunos cambios con respecto a la Tierra... Y como no nos podemos quedar en simples suposiciones sino que hay que comprobarlo, me puse a hacer cálculos, llegando finalmente a que la velocidad del sonido en Marte es de unos 30 m/s. Esto sin contar para nada la temperatura, que con sus -60ºC de media, dificultaría aún más la propagación del sonido. Estos resultados nos vienen a decir que si en Marte te quieres comunicar con una persona situada a 50 metros, en vez de escuchar lo que le decimos en apenas 0,2 segundos como sucede en la Tierra, lo escucharía en algo más de 1,5 segundos. Si es una advertencia por algún peligro está perdido...

Si por contra nos vamos a Venus, cuya atmósfera también está compuesta por un 96% de dióxido de carbono, pero su presión atmosférica es 90 veces superior a la terrestre, obtenemos unos valores para la velocidad del sonido de 2750 m/s. Esto es aproximadamente la velocidad del sonido en un material sólido como la tierra o la arena en nuestro planeta. Todo esto sin contar que la temperatura media en Venus es de más de 450ºC, de modo que el sonido se propagaría más rápido. Si hacemos los cálculos de antes, pero esta vez que la persona con la que queremos hablar esté situada a 500 metros, vemos como en la Tierra el sonido llegaría en 1,5 segundos, mientras que en Venus lo oiría en apenas 0,2 segundos. Como veis se han invertido las tornas.

Por supuesto, en todos mis cálculos no he tenido en cuenta ninguno de los efectos que sufre el sonido al propagarse como puede ser la absorcion, la difracción, o la refracción. Si alguien quiere repetir mis cálculos indicarle que he utilizado el libro Física de Alonso y Finn, páginas 346, 642, 643 y 644. De ahí obtuve las ecuaciones y datos termodinámicos sobre el dióxido de carbono y por supuesto en la Wikipedia también saqué más información del CO2.

Como veis, parece bastante difícil adaptar lo más humano que tenemos, nuestro lenguaje, en planetas fuera de nuestra Tierra. Por suerte siempre nos quedará la comunicación por radio y cosas similares, mientras estamos metidos en un angosto traje espacial... Esto es todo lo que os tengo que contar, así que hasta la próxima entrega de "Ciencia VS Cine".

Saludos


¿Qué es un imán de neodimio?
¿Quieres oír como nunca antes lo has hecho?